【手続補正書】
【提出日】平成18年4月5日(2006.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】半導体ウェハの電気特性測定装置であって、
少なくとも一部が光透過性物質により形成された導電性端部（２０）と前記光透過性物質を介して半導体層（３４）に光（５６）を放出するように配置された光源（５０）、及びこの導電性端部に近接配置されたプローブ保護手段（３２）を備える少なくとも一つのプローブ（１４）と、
半導体ウェハ（１２）の前記半導体層と離隔した状態で前記半導体層及び前記各プローブの導電性端部の間に第１の電気的刺激を選択的に付与する第１の電気的刺激付与手段（２６）と、
前記半導体層及び前記各プローブのプローブ保護手段の間に第２の電気的刺激を選択的に付与する第２の電気的刺激付与手段（２６）と、
前記各プローブに付与された各電気的刺激に対する前記半導体層の反応を測定し、この反応に基づいて前記半導体層の少なくとも一種類の電気特性を測定する電気特性測定手段（３０）と、を有することを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項２】請求項１に記載の電気特性測定装置において、
前記電気特性測定手段は、前記半導体層と前記各プローブの導電性端部との間の反応を測定することを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項３】請求項１に記載の電気特性測定装置において、
前記第１の電気的刺激は、第１の開始値から第２の終了値まで変化される直流信号に交流信号が重畳されたものであり、
前記第２の電気的刺激は一定値の直流信号であることを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項４】請求項１に記載の電気特性測定装置において、
前記半導体層に積層する誘電層（３６）に前記導電性端部が接触する際に、前記第１の電気的刺激が付与されることを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項５】請求項１に記載の電気特性測定装置において、
前記各プローブの光源に光を放出させる手段（２６）を有することを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項６】請求項５に記載の電気特性測定装置において、
複数のプローブに接続されたスイッチマトリックス（７０）を有し、このスイッチマトリックスは、
（ｉ）前記複数のプローブの導電性端部に前記第１の電気的刺激を一度に１つのプローブに対して付与可能であり、
（ｉｉ）前記各プローブの導電性端部に対する前記第１の電気的刺激の付与と同時に、前記複数のプローブのすべてのプローブ保護手段に前記第２の電気的刺激を付与可能であり、
（ｉｉｉ）前記各プローブの導電性端部に対する前記第1の電気的刺激の少なくとも一部の付与と同時に、前記各プローブの光源に光を放出させる、
ことを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項７】請求項５に記載の電気特性測定装置において、
前記各プローブには、前記光源から放出される光が前記光透過物質以外を介して前記半導体層に伝達しないように前記光源を覆う光遮蔽部（５２）が設けられことを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項８】請求項５に記載の電気特性測定装置において、
前記電気特性測定手段は、前記半導体層に到達した光に対する前記半導体層の反応を測定することを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項９】請求項８に記載の電気特性測定装置において、
前記電気特性測定手段は、前記半導体層と前記各プローブの導電性端部との間の反応を測定することを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項１０】請求項１に記載の電気特性測定装置において、
前記各プローブには、前記導電性端部に積層する誘電層（５４）が形成されることを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項１１】請求項１０に記載の電気特性測定装置において、
前記誘電層は窒化珪素から構成されることを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項１２】請求項１０に記載の電気特性測定装置において、
前記各プローブの導電性端部及びプローブ保護手段は、前記半導体層に積層する前記誘電層の表面から離隔して配置されることを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項１３】請求項１０に記載の電気特性測定装置において、
前記各導電性端部は弾性変形物質から形成されることを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項１４】半導体ウェハの電気特性測定方法であって、
（ａ）少なくとも一部が光透過性物質により形成された導電性端部（２０）と前記光透過性物質を介して半導体層（３４）に光（５６）を放出するように配置された光源（５０）、及びこの導電性端部に近接配置されたプローブ保護手段（３２）を備える少なくとも一つのプローブ（１４）を用い、
（ｂ）半導体ウェハ（１２）を形成する前記半導体層から離隔する位置に前記各プローブの導電性端部及びプローブ保護手段を移動させ、
（ｃ）前記半導体層及び前記各プローブの導電性端部の間に第１の電気的刺激を選択的に付与し、
（ｄ）前記半導体層及び前記各プローブのプローブ保護手段の間に前記第２の電気的刺激を選択的に付与し、
（ｅ）前記各プローブに付与された各電気的刺激に対する前記半導体層の反応を測定し、前記反応に基づいて前記半導体層の少なくとも一種類の電気特性を測定する、ことを特徴とする電気特性測定方法。
【請求項１５】請求項１４に記載の電気特性測定方法において、
前記工程（ｅ）において、前記半導体層と前記各プローブの導電性端部との間の反応を測定することを特徴とする電気特性測定方法。
【請求項１６】請求項１４に記載の電気特性測定方法において、
前記工程（ｂ）において、前記導電性端部は、前記半導体層に積層する誘電層（３６）と接触することを特徴とする電気特性測定方法。
【請求項１７】請求項１４に記載の電気特性測定方法において、
前記半導体ウェハには、前記半導体層に積層する前記誘電層が形成されることを特徴とする電気特性測定方法。
【請求項１８】請求項１７に記載の電気特性測定方法において、
前記誘電層は、（ｉ）二酸化珪素または（ｉｉ）二酸化珪素を超える高誘電率の誘電体から形成され、
前記第１の電気的刺激を付与する間、前記各プローブの導電性端部を前記二酸化珪素または前記二酸化珪素を超える高誘電率の誘電体の表面であって、前記半導体層と対向する面に接触させることを特徴とする電気特性測定方法。
【請求項１９】請求項１７に記載の電気特性測定方法において、
前記各プローブの導電性端部及び前記プローブ保護手段は、前記誘電層の表面のうち前記半導体層とは反対の方向に面する表面から離隔して配置されることを特徴とする電気特性測定方法。
【請求項２０】請求項１７に記載の電気特性測定方法において、
前記導電性端部は弾性変形物質から形成されることを特徴とする電気特性測定方法。
【請求項２１】請求項１４に記載の電気特性測定方法において、
前記工程（ａ）〜（ｅ）に加えて、
（ｆ）前記各プローブの光源に選択的に光を放出させることを特徴とする電気特性測定方法。
【請求項２２】請求項２１に記載の電気特性測定方法において、
前記工程（ｃ）において、前記プローブは複数設けられ、この複数のプローブの導電性端部に前記第１の電気的刺激が一度に１つのプローブに対して付与され、
前記工程（ｄ）において、前記各プローブの導電性端部に前記第１の電気的刺激を付与するのと同時に、前記複数のプローブのすべてのプローブガードに前記第２の電気的刺激を付与し、
前記工程（ｆ）において、前記プローブの導電性端部に対する前記第1の電気的刺激の少なくとも一部の付与と同時に、前記各プローブの光源から一度に光を放出させることを特徴とする電気特性測定装置。
【請求項２３】請求項１４に記載の電気特性測定方法において、
前記第１の電気的刺激は、容量−電圧（ＣＶ）型刺激または容量−時間（Ｃｔ）型刺激であることを特徴とする電気特性測定方法。
【請求項２４】請求項２３に記載の電気特性測定方法において、
前記ＣＶ型刺激及び前記Ｃｔ型刺激のそれぞれには、第１の開始値から第２の終了値まで変化される直流信号に交流信号を重畳したものが含まれ、
前記Ｃｔ型刺激における前記直流信号の変化速度は、前記ＣＶ型刺激における直流信号の変化速度よりも速いことを特徴とする電気特性測定方法。
【請求項２５】請求項２４に記載の電気特性測定方法において、
前記Ｃｔ型刺激を用いる場合、前記工程（ｅ）において、
前記直流信号が前記第２の値に到達したとき、前記半導体ウェハの第１の容量値を測定し、
前記直流信号を前記第２の値に維持し、
前記半導体ウェハの容量が第２の安定した容量値へと変化する時間を測定し、
前記半導体ウェハの容量が前記第１の容量値から前記第２の容量値まで変化する時間から、前記半導体層の少数キャリア発生寿命を判定することを特徴とする電気特性測定方法。
【請求項２６】請求項２１に記載の電気特性測定方法において、
前記工程（ｅ）において、
前記光源がオンの状態で前記半導体ウェハの第１の容量値を測定し、
前記光源が打ち切られた後に前記半導体ウェハの容量が第２の安定した容量値へと変化する時間を測定し、
前記半導体ウェハの容量が前記第１の容量値から前記第２の容量値へと変化する時間から前記半導体層の再結合寿命を判定することを特徴とする電気特性測定方法。